Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-02-14T20:42:43Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InfluenciaTamanhoNinhada.pdf: 1712678 bytes, checksum: 20ff9d3d23dbf3106b406a77b22971f3 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-02-15T13:14:23Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InfluenciaTamanhoNinhada.pdf: 1712678 bytes, checksum: 20ff9d3d23dbf3106b406a77b22971f3 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-02-15T13:14:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InfluenciaTamanhoNinhada.pdf: 1712678 bytes, checksum: 20ff9d3d23dbf3106b406a77b22971f3 (MD5) Previous issue date: 2012 / Tem sido proposto que o envelhecimento está associado à alteração inflamatória no sistema nervoso central de roedores, mas não se sabe se as mudanças microgliais induzidas pelo envelhecimento são afetadas pelo ambiente pós-natal associado ao tamanho da ninhada. Por outro lado a camada molecular do giro denteado tem sido reconhecida como o alvo principal do input da via perfurante cuja integridade sináptica é essencial para formação de memória da identidade e da localização espacial de objetos. No presente trabalho investigamos se as mudanças morfológicas microgliais induzidas pelo envelhecimento são influenciadas por mudanças no tamanho da ninhada no início da vida. Para avaliar essas questões, ratos da variedade Wistar amamentados em ninhadas de 6 ou 12 filhotes por nutriz foram mantidos sedentários em grupos de 2-3 do 21o dia pós-natal em diante. Aos 4 (adulto) ou aos 23 (velho) meses de idade, os animais foram submetidos a testes de memória espacial e de reconhecimento da forma de objetos, sacrificados, perfundidos com fixador aldeídico e tiveram seus cérebros processados para imunomarcação seletiva para microglias/macrófagos com anticorpo anti Iba-1. A seguir uma fração representativa das células imunomarcadas da camada molecular do giro denteado foi reconstruída em três dimensões usando o programa Neurolucida e as características morfológicas de cada célula foram quantificadas com o software Neuroexplorer. Foi encontrado que os animais mantidos em gaiolas padrão de laboratório durante toda a vida apresentaram déficits de memória espacial independente da idade e não importando o tamanho da ninhada. Por outro lado todos os indivíduos idosos não importando o tamanho da ninhada tiveram sua memória de reconhecimento de objeto prejudicada. A análise da morfologia microglial revelou que a área e o perímetro do corpo celular e o volume dos ramos parecem ser afetados mais intensamente pelo envelhecimento e que essa alteração é mais acentuada nos animais de ninhada grande. Além disso, observou-se retração e espessamento dos ramos nos animais velhos em maior proporção nos animais de ninhadas grandes. Tomados em conjunto os resultados sugerem que a memória espacial parece ser mais suscetível ao processo de envelhecimento do que a memória de reconhecimento de objeto e que essas mudanças estão associadas a efeitos distintos sobre o soma e o padrão de ramificação das microglias da camada molecular dos animais maduros e idosos. / It has been proposed that aging is associated with neuroinflammation in the central nervous system but it is not known whether microglial changes induced by aging are affected by early in life effects of litter size. On the other hand the molecular layer of dentate gyrus has been recognized as the main target of the perforant pathway, whose synaptic integrity is essential for the recognition memories of identity and spatial location. In the present report we investigated if aging cognitive decline and microglial morphological changes in the molecular layer are influenced by litter size changes early in life and aging. To assess these questions Wistar rats suckled in litters of six or 12 pups/mother were raised sedentarily in groups of 2-3 from the 21st post-natal day onwards. At four (mature adult) or 23 (aged) months of age were submitted to spatial memory and object identity recognition tests, sacrificed, perfused with aldehyde fixatives and had their brains processed for selective microglia/macrophages immunolabeling with anti-IBA-1 antibodies. A representative sample of the immunolabeled cells in the molecular layer of dentate gyrus was analyzed after three-dimensional reconstruction with Neurolucida software (Microbright Field Inc.) and morphological features of each cell were quantified by Neuroexplorer (Microbright Field Inc.). It was found that Wistar rats maintained all life in standard laboratory cages showed spatial memory deficits in both mature and aged subjects no matter the litter size. On the other hand all aged subjects independent of the litter size had their object recognition identity memory impaired. Microglial morphological analysis revealed that cell soma area and perimeter and branches volume seem to be more intensely affected by aging and that these changes are mainly associated with animals from large litters. In addition it was observed important shrinkage and thickening of the microglial branches in aged individuals in higher proportion in the group from large litters. Taken together the results suggest that spatial memory seems to be more susceptible to the aging process than object recognition and that these changes are associated with distinct effects on the soma and branching patterns of microglia of molecular layer from young and aged subjects.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente estudo é resultado do exame das aproximações feitas entre o pensamento do filósofo holandês Baruch de Espinosa e as pesquisas e reflexões atuais do biofísico Henri Atlan e do neurobiólogo António Damásio. O exame consistiu, primeiramente, na identificação dos conceitos de Espinosa utilizados nas obras desses autores, o que envolveu destacar as relações que os próprios cientistas reconhecem ter com o pensamento do filósofo e também encontrar outras relações legítimas, não indicadas pelos autores. O resultado dessa etapa inicial foi a reunião das reflexões em torno de dois temas: 1. a teoria do conatus e 2. a teoria mente-corpo espinosista. O exame consistiu também na discussão sobre o modo como esses conceitos são utilizados por Espinosa e pela detecção de suas novas significações no contexto das pesquisas de Damásio e Atlan. Além disso, foi realizado um exame crítico dessas apropriações pela investigação de perdas e reduções no pensamento do filósofo. As aproximações empreendidas pelos autores à teoria mente-corpo espinosista nem sempre são consistentes, ou por falta de evidências que as justifiquem, como no caso de Atlan, ou pela adoção de uma perspectiva metafísica monista distinta da de Espinosa, como no caso de Damásio. Mas, com relação à noção de conatus, as assimilações são melhor sucedidas. O esforço de perseverar no ser pode ser traduzido adequadamente como o ímpeto que rege os mecanismos homeostáticos que governam a vida ou a força responsável pela auto-organização dos sistemas naturais. / This study is the result of the examination of some approximations made between the thought of the Dutch philosopher Baruch Spinoza and the researches and reflections made in our time by the biophysicist Henri Atlan and the neuroscientist Antonio Damasio. The examination consisted, first, in the identification of Spinozas concepts used in the works of these authors, which involved highlighting the relationships that these scientists recognize with Spinozas thought, and also finding some other legitimate relationships that were not indicated by them. The result of this initial task was the gathering of the reflections around two themes: (1) conatus theory, and (2) Spinozas mind-body theory. The examination also consisted in the discussion of how these concepts are used by Spinoza, and the detection of their new meanings in the context of Damasios and Atlans researches. In addition, a critical assessment of these appropriations was made, in which losses and reductions of the philosophers thought were analyzed. Not always the approximations made by the two authors with Spinozas mind-body theory are consistent, be it in virtue of a lack of evidence to justify them, as in the case of Atlan, or due to the adoption of a monistic metaphysical perspective different from that of Spinoza, as in the case of Damasio. However, concerning the notion of conatus the assimilations proved more successful. The "effort to persevere in being" can be properly translated as the impetus that rules the homeostatic mechanisms that govern life or as the force responsible for the natural systems self-organization.

La presencia de glucógeno en las neuronas ha sido motivo de controversia durante las pasadas décadas. Sin embargo, está aceptado que las neuronas expresan la maquinaria necesaria para sintetizar glucógeno, pero no para degradarlo. La presencia de la glucógeno sintasa (GS) en las neuronas es un misterio y no existe ningún estudio que analice cuál es su función fisiológica en este tipo neuronal. Recientemente se ha establecido un paralelismo entre la GS neuronal y el caballo de Troya, ya que múltiples estudios han demostrado que una hiper-activación de la GS y la consecuente acumulación de glucógeno desencadenan la entrada en apoptosis. A pesar de ello, la neurona gasta energía para su transcripción y traducción, lo que hace pensar que su presencia en la neurona es importante para su correcto funcionamiento. Los objetivos de esta tesis doctoral son los siguientes: 1. Caracterización del metabolismo de glucógeno y de su presencia en neuronas. 2. Estudio de la maquinaria de degradación de glucógeno en neuronas y su regulación en hipoxia 3. Análisis de la síntesis de glucógeno en neuronas expuestas a hipoxia. 4. Evaluación de la función biológica de la GS en neuronas bajo condiciones de hipoxia. Los resultados de esta tesis revelan que las neuronas tienen una síntesis de glucógeno activa, y, además, lo acumulan en condiciones basales. Además, poseen la maquinaria necesaria para la degradación de glucógeno y degradan sus propias reservas en condiciones de hipoxia. La capacidad neuronal de degradación de glucógeno está presente en una situación in vivo, ya que las neuronas del modelo Drosophila melanogaster movilizan sus reservas en condiciones de hipoxia, y las neuronas de Purkinje en el ratón lo hacen tras una anoxia post-mortem prolongada. La maquinaria de degradación del polisacárido, desconocida hasta el momento, está mediada por la expresión de la glucógeno fosforilasa (GP). Las neuronas expresan la isoforma cerebral del enzima, pero no la muscular, como en el caso de los astrocitos. Esta isoforma está presente tanto en neuronas en cultivo como en neuronas procedentes de cortes de cerebro de ratón adulto. La hipoxia causa la defosforilación y activación de la GS. La GS sintetiza glucógeno activamente, aunque los niveles netos del polisacárido disminuyen en hipoxia. Por tanto, está teniendo lugar un ciclo aparentemente fútil en donde la síntesis y degradación se encuentran activas. Finalmente se ha demostrado que el metabolismo del glucógeno forma parte de la maquinaria de protección que activa la neurona para resistir a la hipoxia. En consecuencia, las neuronas que carecen la GS tienen una mortalidad más elevada que aquellas que sí que expresan el enzima. En el modelo de la mosca, el metabolismo del glucógeno neuronal también juega un papel en la tolerancia a la hipoxia y moscas con niveles reducidos de GS específicamente en la neurona muestran un empeoramiento en la respuesta tras un período de bajo oxígeno. En conclusión, esta tesis presenta evidencias de que las neuronas poseen un metabolismo activo de glucógeno que, además, juega un papel clave en la tolerancia de estas células a condiciones de hipoxia. / The presence of glycogen in neurons has been a matter of debate for the past decades. However, it is accepted that neurons express the necessary machinery to synthesize glycogen, but not for degrading it. The presence of Glycogen Synthase (GS) in neurons is a mystery and there is no study which approaches its physiological function in this cellular type. Recently a parallelism has been drawn between GS and the Trojan horse, since several studies have shown that an over-activation of GS and an accumulation of glycogen cause apoptosis in the neurons. Nevertheless, neurons waste energy for transcribing and synthesizing the protein, which suggests that its presence might be important for the normal functioning of the neurons. The aims of the thesis are the follows 1) Characterization of glycogen metabolism and its presence in neurons 2) Study of the glycogen degradation machinery in neurons and its regulation in hypoxia 3) Analysis of the synthesis of glycogen in neurons exposed to hypoxia 4) Evaluation of the biological function of GS in neurons under hypoxia conditions The results of this thesis reveal that there is an active glycogen synthesis under normal conditions. In addition, they express the necessary machinery to degrade the polysaccharide and degrade it under hypoxia conditions. The neuronal capacity of glycogen degradation is present in the in vivo situation, both in neurons from Drosophila melanogaster and from mice. The glycogen degradation machinery is mediated through the expression of glycogen phosphorylase (GP). Neurons express the brain isoform of the enzyme, but not the muscle, as astrocytes do. This isoform is present in neuronal cultures, as well as in neurons from adult mice brain slices. Hypoxia causes the dephosphorylation and activation of GS. GS actively synthesizes glycogen, although the global glycogen levels diminished in hypoxia. Indeed, an apparent futile cycle is taking place under hypoxia, where both synthesis and degradation are activated. Finally, we have demonstrated that glycogen metabolism is part of the protection machinery the neuron activates for tolerating the hypoxia conditions. Consequently, neurons without GS have a higher mortality rate that these who actively express the enzyme. In Drosophila melanogaster, flies with reduced GS levels specifically in neurons have an impaired phenotype in their reponse to hypoxic conditions. In conclusion, this thesis presents evidences that show neurons have an active glycogen metabolism which plays a key role in the neuronal response to hypoxia.

La diferenciació dels precursors neuronals en cèl·lules especialitzades implica una restricció de la seva capacitat proliferativa i la sortida definitiva del cicle cel·lular. Entre les proteïnes HLH activadores de la diferenciació hi ha les proteïnes E (E47, E12, HEB, E2-2), les quals s’expressen a la majoria de teixits. Al nostre laboratori es va descriure que la proteïna E47 forma heterodímers amb la proteïna HLH específica de teixit NeuroD, i activa l’expressió del receptor del BDNF (TrkB) i l’inhibidor de cicle p21CIP en resposta a la senyal diferenciadora d’àcid retinoic (RA). La correcta expressió del receptor TrkB juga un paper clau en el desenvolupament del sistema nerviós en vertebrats i la seva alteració s’ha relacionat amb diferents malalties humanes importants. En aquest treball s’ha demostrat que la quinasa MLK2 interacciona amb la bHLH E47 en cèl·lules de neuroblastoma SHSY-5Y. Es proposa que la MLK2 controla l’activitat del factor bHLH E47 a través de la seva fosforilació, la qual redueix l’activació del promotor de trkB. A més, la inhibició de la MLK2 augmenta l’expressió de l’mRNA de trkB in vivo explicant perquè aquesta inhibició no només prevé l’activació dels processos de mort cel·lular sinó que també ajuda a les vies de supervivència. D’altra banda, estudis molt recents revelen la importància dels processos de localització d’mRNAs als axons i a les dendrites i la seva traducció localitzada. Conèixer com es regula la localització dels mRNAs i la seva traducció localitzada a nivell molecular ajuda a entendre aspectes fonamentals de la plasticitat i la diferenciació neuronal. Durant el transport dels mRNAs, la seva traducció està reprimida i aquesta s’activa a llocs concrets com a resposta a senyals sinàptics, i en conseqüència, s’activa la plasticitat neuronal. Prèviament, al nostre laboratori, es va demostrar que la proteïna KIS pot estimular la traducció localitzada d’mRNAs, afavorir el creixement neurític i la supervivència neuronal. En aquest treball demostrem que la KIS interacciona amb proteïnes i mRNAs implicats en activitat sinàptica, els quals són transportats a través de partícules mRNP. La nostra hipòtesi és que quan el grànul transportat per KIF3A arriba al seu destí, diversos estímuls sinàptics possiblement indueixin l’activació de la quinasa Src, la qual fosforila la KIS, activant la traducció dels mRNAs transportats. / La diferenciación de precursores neuronales en células especializadas implica la restricción de su capacidad proliferativa y la salida definitiva del ciclo celular. Entre las proteínas HLH activadoras de la diferenciación están las proteínas E (E47, E12, HEB, E2-2) las cuales se expresan en la mayoría de los tejidos. En nuestro laboratorio se describió que la proteína E47 forma heterodímeros con la proteína HLH especifica de tejido, NeuroD, y activa la expresión del receptor de BDNF (TrkB) y el inhibidor de ciclo p21CIP en respuesta a la señal diferenciadora del ácido retinoico (RA). La correcta expresión del receptor TrkB juega un papel clave en el desarrollo del sistema nervioso en vertebrados y su alteración se ha relacionado con diferentes enfermedades humanas importantes. En este trabajo se ha demostrado que la quinasa MLK2 interacciona con la bHLH E47 en células de neuroblastoma SHSY-5Y. Se propone que MLK2 controla la actividad del factor bHLH E47 a través de su fosforilación, la cual reduce la activación del promotor de trkB. Además la inhibición de MLK2 aumenta la expresión del mRNA de trkB in vivo explicando por qué esta inhibición no sólo previene la activación de los procesos de muerte celular sino que también ayuda a las vías de supervivencia. Por otro lado, estudios muy recientes revelan la importancia de los procesos de localización de mRNAs en axones y dendritas y de su traducción localizada. Conocer cómo se regula la localización de los mRNAs y su traducción localizada a nivel molecular ayuda a entender aspectos fundamentales de la plasticidad y la diferenciación neuronal. Durante el transporte de los mRNAs su traducción está reprimida y ésta se activa en lugares concretos en respuesta a señales sinápticas resultando en la activación de la plasticidad neuronal. Previamente, en nuestro laboratorio, se demostró que la proteína KIS puede estimular la traducción localizada de mRNAs, favorecer el crecimiento neurítico y la supervivencia neuronal. En este trabajo demostramos que KIS interacciona con proteínas y mRNAs implicados en actividad sináptica, los cuales son transportados a través de partículas mRNPs. Nuestra hipótesis es que cuando el gránulo transportado por KIF3A llega a su destino, varios estímulos sinápticos posiblemente induzcan la activación de la quinasa Src la cual fosforila KIS, activando la traducción de los mRNAs transportados. / The differentiation of neuronal precursors in specialized cells induces an increase of a restriction of their proliferative capacity and a complete exit of the cell cycle. Among the HLH protein activators of differentiation the E protein family (E47, E12, HEB, E2-2) is expressed in most of the tissues. In our laboratory it has been described that in response to the differentiating signal of retinoic acid (RA), E47 heterodimerizes with the HLH protein tissue specific NeuroD which activates the expression of the receptor BDNF (TrkB) and the cell cycle p21CIP inhibitor. TrkB expression plays a key role in the nervous system development in vertebrates, and its alteration has been related with different types of important human diseases. In the present work we identified the kinase MLK2 as an E47-interaction protein in SHSY-5Y human neuroblastoma cells. We propose MLK2 as a controller of the BDNF receptor TrkB through the phosphorylation of bHLH transcription factor E47 which reduces the activation of trkB promoter. Furthermore, MLK2 inhibition increases trkB mRNA expression in vivo. These results could explain the reason why the inhibition of MLKs avoid the activation of cell death program and also increase the cell survival pathway being a key component of their neuroprotector potential. In the other hand, recent studies some recent work reveal the importance of mRNA localization in axons and dendrites and its local translation. Unraveling how mRNA localization and its translation are regulated at molecular level will help to understand basic processes of neuronal differentiation and plasticity. Translation is inhibited during mRNA transport, and is activated in specific synapses in response to synapse signals resulting from activation of neuronal plasticity. Previous work from our laboratory demonstrated that protein kinase KIS can stimulate the local translation of mRNAs, increase the neuritic outgrowth and the neural survival. In the present work we demonstrate that KIS can interact with transported granular proteins and mRNAs importants for the synaptic activity. Our hypothesis is that when the granule reaches his fate through KIF3A, some synaptic stimuli induce the activation of the kinase Src, which phosphorylates KIS, therefore activating the transported transcript.

Por volta de 1764 aparece um novo ramo da ciência - A teoria de controle - quando James Watt consertou uma máquina Newcomen e percebeu que essa era ineficiente, e criou um sistema de controle de velocidades. A evolução destes sistemas controladores pode ser observada no controle utilizando a equação de Riccati dependente de estados (SDRE). Apesar de ser uma técnica muito avançada em relação à capacidade de realizar o controle, alguns problemas precisam ser encarados quanto à sua utilização, como a necessidade de se ter recursos computacionais de alto nível e custo. Essas questões podem impedir o uso da técnica SDRE em alguns sistemas. Uma solução para este problema é apontada através do uso de uma rede neural (RNA) chamada de Rede Neural com Estados de Eco (ESN). As RNAs possuem arquiteturas baseadas em redes neurais biológicas para que tenhamos resultados desejados na saída. Para que essa saída seja satisfatória a rede neural passa por um processo de treinamento. Sendo assim, usase os dados de comportamento do SDRE para a realização do treinamento da ESN. Depois disso, realizam-se testes quanto à eficiência da rede neural no controle do sistema a ser controlado e ao custo computacional. Os resultados são comparados aos obtidos com o controle ESN. Este teste foi realizado para um sistema micro eletromecânico e o controle da suspensão ativa de um half-car. Os resultados obtidos foram positivos, pois a ESN conseguiu realizar o controle utilizando menos tempo de processamento em relação ao SDRE, além de possuir uma estrutura base fixa, possibilitando ajustes para realização de diferentes tipos de controle. / In around 1764, it emerged a new branch of science – the theory of control - when James Watt was given a model Newcomen engine to repair. He realised that it was hopelessly inefficient and began to work to improve the design. He did a velocit controller to solve the problem. The evolution of these systems is shown in State-dependent Riccati equation (SDRE) techniques. Although it is a very advanced technique in relation to the capacity of performing control, some problems have to be faced for its use, as the necessity of computational resources of high level and cost, which may impede the use of SDRE in some systems. The solution for these problems is pointed out in this study by the use of Echo State Neural Networks (ESNs). These neural networks have inputs and outputs and the inputs are processed through the use of algorithms in order to reach the desired results, and for that the neural network has to be under a task of training. After that we use the behavioral SDRE data for the training followed by the neural network efficiency test for the system control and for the computational cost. The results are compared to the ones obtained with the ESN control. This test was realized for a micro eletromechanical system and the control of the active suspension of a half-car. The results were positive as the ESN could perform the control in a short time in relation to the SDRE. There is also a fixed structure which makes possible some adjusts for different kinds of control.

Por volta de 1764 aparece um novo ramo da ciência - A teoria de controle - quando James Watt consertou uma máquina Newcomen e percebeu que essa era ineficiente, e criou um sistema de controle de velocidades. A evolução destes sistemas controladores pode ser observada no controle utilizando a equação de Riccati dependente de estados (SDRE). Apesar de ser uma técnica muito avançada em relação à capacidade de realizar o controle, alguns problemas precisam ser encarados quanto à sua utilização, como a necessidade de se ter recursos computacionais de alto nível e custo. Essas questões podem impedir o uso da técnica SDRE em alguns sistemas. Uma solução para este problema é apontada através do uso de uma rede neural (RNA) chamada de Rede Neural com Estados de Eco (ESN). As RNAs possuem arquiteturas baseadas em redes neurais biológicas para que tenhamos resultados desejados na saída. Para que essa saída seja satisfatória a rede neural passa por um processo de treinamento. Sendo assim, usase os dados de comportamento do SDRE para a realização do treinamento da ESN. Depois disso, realizam-se testes quanto à eficiência da rede neural no controle do sistema a ser controlado e ao custo computacional. Os resultados são comparados aos obtidos com o controle ESN. Este teste foi realizado para um sistema micro eletromecânico e o controle da suspensão ativa de um half-car. Os resultados obtidos foram positivos, pois a ESN conseguiu realizar o controle utilizando menos tempo de processamento em relação ao SDRE, além de possuir uma estrutura base fixa, possibilitando ajustes para realização de diferentes tipos de controle. / In around 1764, it emerged a new branch of science – the theory of control - when James Watt was given a model Newcomen engine to repair. He realised that it was hopelessly inefficient and began to work to improve the design. He did a velocit controller to solve the problem. The evolution of these systems is shown in State-dependent Riccati equation (SDRE) techniques. Although it is a very advanced technique in relation to the capacity of performing control, some problems have to be faced for its use, as the necessity of computational resources of high level and cost, which may impede the use of SDRE in some systems. The solution for these problems is pointed out in this study by the use of Echo State Neural Networks (ESNs). These neural networks have inputs and outputs and the inputs are processed through the use of algorithms in order to reach the desired results, and for that the neural network has to be under a task of training. After that we use the behavioral SDRE data for the training followed by the neural network efficiency test for the system control and for the computational cost. The results are compared to the ones obtained with the ESN control. This test was realized for a micro eletromechanical system and the control of the active suspension of a half-car. The results were positive as the ESN could perform the control in a short time in relation to the SDRE. There is also a fixed structure which makes possible some adjusts for different kinds of control.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:36:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RafaelNBS.pdf: 1024882 bytes, checksum: c829a50c3f00bc3a4f9a1f5bc84386a4 (MD5) Previous issue date: 2009-05-18 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / In most cultures, dreams are believed to predict the future on occasion. Several neurophysiological studies indicate that the function of sleep and dreams is to consolidate and transform memories, in a cyclical process of creation, selection and generalization of conjectures about the reality. The aim of the research presented here was to investigate the possible adaptative role of anticipatory dreams. We sought to determine the relationship between dream and waking in a context in which the adaptive success of the individual was really at risk, in order to mobilize more strongly the oneiric activity. We used the entrance examination of the Federal University of Rio Grande do Norte (UFRN) as a significant waking event in which performance could be independently quantified. Through a partnership with UFRN, we contacted by e-mail 3000 candidates to the 2009 examination. In addition, 150 candidates were approached personally. Candidates who agreed to participate in the study (n = 94) completed questionnaires specific to the examination and were asked to describe their dreams during the examinaton period. The examination performance of each candidate in the entrance examination was provided by the UFRN to the researcher. A total of 45 participants reported dreams related to the examination. Our results show a positive correlation between performance on the examination and anticipatory dreams with the event, both in the comparison of performance on objective and discursive, and in final approval (in the group that not dreamed with the exam the rate of general approval, 22,45%, was similar to that found in the selection process as a whole, 22.19%, while for the group that dreamed with the examination that rate was 35.56%). The occurrence of anticipatory dreams reflectes increased concern during waking (psychobiological mobilization) related to the future event, as indicated by higher scores of fear and apprehension, and major changes in daily life, in patterns of mood and sleep, in the group that reported testrelated dreams. Furthermore, the data suggest a role of dreams in the determination of environmentally relevant behavior of the vigil, simulating possible scenarios of success (dream with approval) and failure (nightmares) to maximize the adaptive success of the individual / Nas mais diversas culturas, atribui-se aos sonhos a capacidade de prever o futuro. Diversos estudos neurofisiol?gicos indicam que a fun??o do sono e dos sonhos ? consolidar e transformar mem?rias, em um processo c?clico de cria??o, sele??o e generaliza??o de conjecturas sobre a realidade. Com o objetivo de investigar cientificamente a poss?vel fun??o antecipat?ria dos sonhos, buscamos descrever a rela??o entre sonho e vig?lia subseq?ente num contexto em que o sucesso adaptativo do indiv?duo realmente estivesse em risco, de modo a mobilizar mais fortemente a atividade on?rica. Utilizamos o exame vestibular da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) como evento significativo da vig?lia. Atrav?s de uma parceria com a UFRN, contatamos por e-mail 3000 candidatos ao Vestibular 2009. Al?m disso, 150 candidatos foram abordados pessoalmente. Os candidatos que aceitaram participar do estudo (n=94) preencheram question?rios espec?ficos sobre a prova e lhes foi solicitado que relatassem um sonho relacionado ? prova, caso algum houvesse ocorrido nos dias que a antecederam. O desempenho final de cada candidato no exame vestibular foi fornecido ao pesquisador pela UFRN. Ao todo 45 participantes relataram que sonharam com a prova. Nossos resultados mostram uma correla??o positiva entre o desempenho na prova e sonhos antecipat?rios com o evento, tanto na compara??o do desempenho nas provas objetivas e discursivas, quanto na aprova??o final (no grupo que n?o sonhou com a prova o ?ndice de aprova??o geral, 22,45%, foi semelhante ao encontrado no processo seletivo como um todo, 22,19%; j? para o grupo que sonhou com a prova esse ?ndice foi 35,56%). A ocorr?ncia desses sonhos antecipat?rios refletiu uma maior preocupa??o na vig?lia (mobiliza??o psicobiol?gica) em torno do evento futuro (maiores escores de medo e apreens?o, al?m de maiores altera??es no cotidiano, nos padr?es de humor e de sono). Al?m disso, os dados sugerem um papel importante dos sonhos na determina??o de comportamentos ecologicamente relevantes da vig?lia, simulando poss?veis cen?rios de sucesso (sonhar com aprova??o) e fracasso (pesadelos) para maximizar o sucesso adaptativo do indiv?duo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente estudo é resultado do exame das aproximações feitas entre o pensamento do filósofo holandês Baruch de Espinosa e as pesquisas e reflexões atuais do biofísico Henri Atlan e do neurobiólogo António Damásio. O exame consistiu, primeiramente, na identificação dos conceitos de Espinosa utilizados nas obras desses autores, o que envolveu destacar as relações que os próprios cientistas reconhecem ter com o pensamento do filósofo e também encontrar outras relações legítimas, não indicadas pelos autores. O resultado dessa etapa inicial foi a reunião das reflexões em torno de dois temas: 1. a teoria do conatus e 2. a teoria mente-corpo espinosista. O exame consistiu também na discussão sobre o modo como esses conceitos são utilizados por Espinosa e pela detecção de suas novas significações no contexto das pesquisas de Damásio e Atlan. Além disso, foi realizado um exame crítico dessas apropriações pela investigação de perdas e reduções no pensamento do filósofo. As aproximações empreendidas pelos autores à teoria mente-corpo espinosista nem sempre são consistentes, ou por falta de evidências que as justifiquem, como no caso de Atlan, ou pela adoção de uma perspectiva metafísica monista distinta da de Espinosa, como no caso de Damásio. Mas, com relação à noção de conatus, as assimilações são melhor sucedidas. O esforço de perseverar no ser pode ser traduzido adequadamente como o ímpeto que rege os mecanismos homeostáticos que governam a vida ou a força responsável pela auto-organização dos sistemas naturais. / This study is the result of the examination of some approximations made between the thought of the Dutch philosopher Baruch Spinoza and the researches and reflections made in our time by the biophysicist Henri Atlan and the neuroscientist Antonio Damasio. The examination consisted, first, in the identification of Spinozas concepts used in the works of these authors, which involved highlighting the relationships that these scientists recognize with Spinozas thought, and also finding some other legitimate relationships that were not indicated by them. The result of this initial task was the gathering of the reflections around two themes: (1) conatus theory, and (2) Spinozas mind-body theory. The examination also consisted in the discussion of how these concepts are used by Spinoza, and the detection of their new meanings in the context of Damasios and Atlans researches. In addition, a critical assessment of these appropriations was made, in which losses and reductions of the philosophers thought were analyzed. Not always the approximations made by the two authors with Spinozas mind-body theory are consistent, be it in virtue of a lack of evidence to justify them, as in the case of Atlan, or due to the adoption of a monistic metaphysical perspective different from that of Spinoza, as in the case of Damasio. However, concerning the notion of conatus the assimilations proved more successful. The "effort to persevere in being" can be properly translated as the impetus that rules the homeostatic mechanisms that govern life or as the force responsible for the natural systems self-organization.

Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2016-12-21T16:15:17Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Adailson Costa dos Santos - 2016.pdf: 2240371 bytes, checksum: 26681af0c3644ad8f8a4138b7fabb75d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-12-26T12:51:46Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Adailson Costa dos Santos - 2016.pdf: 2240371 bytes, checksum: 26681af0c3644ad8f8a4138b7fabb75d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-26T12:51:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Adailson Costa dos Santos - 2016.pdf: 2240371 bytes, checksum: 26681af0c3644ad8f8a4138b7fabb75d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-05-10 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / This research analyzes the perspectives of Stanislavski’ system as proposed by the Russian director Constantin Stanislavski (1863 – 1938) in dialogue with recent proposals of the neurobiology of emotions. It begins with the main definitions about emotions in western history, starting with Plato and reaching conceptions posed by the Portuguese neuroscientist Antonio Damásio (1944) who investigate the production and interpretations of the human emotions. The work focuses on the proposals of the “organic” interpretation by Stanislavski, mainly on the concept and procedures of what has been called emotive memory. This discussion is based on the findings of the French psychologist Théodule-Armand Ribot (1839- 1916), and his concept of affective memory (in French, la memoire affective; In Russian, Affectivnaia pamiat’) that underpinned the concept used by Stanislavski. At the end, the thesis establishes the neurobiological construction that pervade the Stanislavski’ system. / Este trabalho analisa as perspectivas do sistema Stanislávski propostas pelo encenador russo Constantin Stanislávski (1863-1938), estabelecendo-se um diálogo com as recentes pesquisas da neurobiologia das emoções. Faz-se um estudo do percurso histórico sobre as emoções na história do pensamento ocidental, partindo de Platão na história antiga e culminando na compreensão das concepções do neurocientista português Antônio Damásio (1944) sobre a produção e interpretação das emoções humanas. Em seguida, investiga-se as propostas de interpretação “orgânica” de Stanislávski, focando principalmente no conceito e procedimentos da chamada memória emotiva. Realiza-se um estudo das concepções do psicólogo francês Théodule-Armand Ribot (1839-1916) sobre o conceito de memória afetiva (em francês, la memoire affective; em russo, Affectivnaia pamiat’) que dá suporte ao conceito utilizado por Stanislávski. Ao final, traça-se um diálogo dos conhecimentos apresentados onde se compreendem as construções biológicas que permeiam o sistema.

Orientadores: José Antônio Brum, Marcus Aloizio Martinez de Aguiar / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-29T15:40:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Reis_ElohimFonsecados_M.pdf: 2277988 bytes, checksum: 08f2c3b84a391217d575c0f425159fca (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Este trabalho é dividido em duas partes. Na primeira parte, uma rede de correlação é construída baseada em um modelo de Ising em diferentes temperaturas, crítica, subcrítica e supercrítica, usando um algorítimo de Metropolis Monte-Carlo com dinâmica de \textit{single-spin-flip}. Este modelo teórico é comparado com uma rede do cérebro construída a partir de correlações das séries temporais do sinal BOLD de fMRI de regiões do cérebro. Medidas de rede, como coeficiente de aglomeração, mínimo caminho médio e distribuição de grau são analisadas. As mesmas medidas de rede são calculadas para a rede obtida pelas correlações das séries temporais dos spins no modelo de Ising. Os resultados da rede cerebral são melhor explicados pelo modelo teórico na temperatura crítica, sugerindo aspectos de criticalidade na dinâmica cerebral. Na segunda parte, é estudada a dinâmica temporal da atividade de um população neural, ou seja, a atividade de células ganglionares da retina gravadas em uma matriz de multi-eletrodos. Vários estudos têm focado em descrever a atividade de redes neurais usando modelos de Ising com desordem, não dando atenção à estrutura dinâmica. Tratando o tempo como uma dimensão extra do sistema, a dinâmica temporal da atividade da população neural é modelada. O princípio de máxima entropia é usado para construir um modelo de Ising com interação entre pares das atividades de diferentes neurônios em tempos diferentes. O ajuste do modelo é feito com uma combinação de amostragem de Monte-Carlo e método do gradiente descendente. O sistema é caracterizado pelos parâmetros aprendidos, questões como balanço detalhado e reversibilidade temporal são analisadas e variáveis termodinâmicas, como o calor específico, podem ser calculadas para estudar aspectos de criticalidade / Abstract: This work is divided in two parts. In the first part, a correlation network is build based on an Ising model at different temperatures, critical, subcritical and supercritical, using a Metropolis Monte-Carlo algorithm with single-spin-flip dynamics. This theoretical model is compared with a brain network built from the correlations of BOLD fMRI temporal series of brain regions activity. Network measures, such as clustering coefficient, average shortest path length and degree distributions are analysed. The same network measures are calculated to the network obtained from the time series correlations of the spins in the Ising model. The results from the brain network are better explained by the theoretical model at the critical temperature, suggesting critical aspects in the brain dynamics. In the second part, the temporal dynamics of the activity of a neuron population, that is, the activity of retinal ganglion cells recorded in a multi-electrode array was studied. Many studies have focused on describing the activity of neural networks using disordered Ising models, with no regard to the dynamic nature. Treating time as an extra dimension of the system, the temporal dynamics of the activity of the neuron population is modeled. The maximum entropy principle approach is used to build an Ising model with pairwise interactions between the activities of different neurons at different times. Model fitting is performed by a combination of Metropolis Monte Carlo sampling with gradient descent methods. The system is characterized by the learned parameters, questions like detailed balance and time reversibility are analysed and thermodynamic variables, such as specific heat, can be calculated to study critical aspects / Mestrado / Física / Mestre em Física / 2013/25361-6 / FAPESP